Патент на изобретение №2265627

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2265627 (13) C1
(51) МПК 7
C08L23/08, C08K13/02
C08K13/02, C08K3:20, C08K3:38, C08K5:25
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 18.01.2011 – действует

(21), (22) Заявка: 2004117178/04, 07.06.2004

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

07.06.2004

(45) Опубликовано: 10.12.2005

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
US 4575184 A, 11.03.1986. US 3832326 А, 27.08.1974. RU 2112293 C1, 27.05.1998.

Адрес для переписки:

111024, Москва, ш. Энтузиастов, 5, ОАО ВНИИКП, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Герасимова О.И. (RU),
Мещанов Г.И. (RU),
Миткевич А.С. (RU),
Паверман Н.Г. (RU),
Семенова А.Б. (RU),
Сытников В.Е. (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое Акционерное Общество Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (ВНИИКП) (RU)

(54) ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к не содержащим галогенов полимерным композициям для изоляции и оболочек кабелей. Композиция содержит, мас.%: гидроксид магния 40-70, фенолформальдегидную новолачную смолу 0,5-4, борат цинка 1,5-5, полиэтиленовый воск 2-5, Ирганокс 1330 0,05-2, Ирганокс MD 1024 или Lowinox MD24 0,1-0,5, сополимер этилена с винилацетатом – остальное. Технический результат – улучшение механических характеристик и стойкости к действию ионов меди. 2 табл.

Изобретение относится к области электротехники, а именно кабельной техники, и может быть использовано для изготовления изоляции и оболочки различных марок кабелей пониженной горючести, в особенности изоляции и оболочки силовых, контрольных, сигнально-блокировочных и оптических кабелей.

Применяемая в настоящее время в кабелях пониженной горючести поливинилхлоридная изоляция (оболочка) обладает удовлетворительными механическими и диэлектрическими характеристиками, однако имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что в условиях пожара из нее выделяются токсичные, коррозионно-активные газы, приводящие к отравлению людей, а также к выходу из строя дорогостоящей электронной аппаратуры и другого оборудования. Указанный недостаток связан с наличием в составе поливинилхлорида галогена – хлора.

С целью устранения указанного недостатка разработан ряд изоляционных материалов, не содержащих в своем составе галогенов. Такие материалы представляют собой композиции на основе полиолефинов и их сополимеров, содержащие в качестве антипиренов неорганические наполнители. Известна композиция на основе сополимера этилена с винилацетатом, содержащая в качестве антипирена тригидрат оксида алюминия (патент США №3832326, кл. 260-42.29, 1974). Эта композиция при горении не выделяет коррозионно-активных и токсичных газов, однако по горючести она не соответствует требованиям стандарта UL 94 к материалам класса 94V-0. Кроме того, изоляция из указанной композиции недостаточно стойка к термоокислительному старению при контакте с медной жилой или экраном.

Наиболее близкой из числа известных к предлагаемой по технической сущности является электроизоляционная композиция, содержащая (мас.%): сополимер этилена с винилацетатом 28,5-50 и наполнитель, представляющий собой смесь 1:1 тригидрата оксида алюминия и бората цинка, – остальное (патент США №4575184, кл. 350/96.23, 1986).

Недостатком этой композиции являются низкие механические характеристики (прочность при разрыве). Кроме того, эта композиция для получения оптимальных свойств требует сшивки путем облучения.

Поставленная задача состояла в разработке электроизоляционной композиции, не выделяющей при горении коррозионно-активных и токсичных газов, сочетающей высокие механические характеристики и негорючесть с улучшенной стойкостью к термоокислительному старению при воздействии ионов меди.

Технический результат достигается тем, что электроизоляционная композиция, содержащая сополимер этилена с винилацетатом, гидроксид магния Mg(OH)2, борат цинка, дополнительно содержит новолачную фенолформальдегидную смолу, полиэтиленовый воск, 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол – Ирганокс 1330, бензолпропионовой кислоты, 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-, 2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид – Ирганокс MD1024 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид магния 40-70
Фенолформальдегидная новолачная смола 0.5-4
Борат цинка 1.5-5
Полиэтиленовый воск 2-5
1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-
4-гидроксибензил)бензол – Ирганокс 1330 0,05-0,3
Бензолпропионовой кислоты, 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-
4-гидрокси-,2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-
4-гидроксифенил]-1-
оксопропил]гидразид – Ирганокс MD 1024 или Lowinox MD24 0,1-0,5
Сополимер этилена с винилацетатом остальное

Предлагаемая композиция содержит известные компоненты. Используемый сополимер получают сополимеризацией этилена с винилацетатом.

Сополимер этилена с винилацетатом выпускается отечественной промышленностью (ТУ 6-05-1636-97).

Борат цинка выпускается ГУП «Унихим С О3» по ТУ 113-07-015-91. Полиэтиленовый воск выпускается фирмой ” Clariant”, Германия. Гидроксид магния производится фирмой “Kyowa Chemical Industry”, Япония. Фенолформальдегидная новолачная смола выпускается ОАО «Карболит». Ирганокс 1330 и Ирганокс MD 1024 производятся фирмой Ciba, Швейцария. Lowinox MD24 производится фирмой “Grate Lakes Chemical Corporation”, Германия. Композицию согласно изобретению можно перерабатывать на типовом оборудовании, используемом для этих целей в кабельном производстве.

Приводимый ниже пример иллюстрирует, но не ограничивает изобретение.

Пример:

Композиции для лабораторных испытаний изготавливают путем перемешивания компонентов при 120-140°С в течение 10-15 мин.

Из полученных композиций готовят стандартные образцы для испытаний. Состав композиций 1-7 приведен в табл.1.

Композиции испытывают на горючесть по стандарту UL-94, стойкость к действию меди по методике ТУ 2243-052-05766563-98 и определяют их прочность и относительное удлинение при разрыве по ГОСТ 11262. Результаты испытаний приведены в табл.2. Из результатов испытаний видно, что предлагаемая композиция обладает высокой прочностью и относительным удлинением при разрыве и стойкостью к действию ионов меди и по этим показателям превосходит прототип.

Таблица 1
Состав композиций
Компоненты, мас.% 1 2 3 4 5 (известная)
Гидроксид магния 40 50 60 70
Тригидрат оксида алюминия 25
Борат цинка 5 3 2 1,5 25
Фенолформальдегидная новолачная смола 0,5 4 2 3
Полиэтиленовый воск 5 4 2 3
Ирганокс 1330 0,1 0,3 0,05 0,2
Ирганокс MD1024 или Lowinox MD24 0,3 0,25 0,5 0,1
Сополимер этилена с винилацетатом 49,1 38,45 33,45 22,2 50

Таблица 2
Свойства композиций
Наименование параметров 1 2 3 4 5 (известная)
Прочность при разрыве, МПа 14,4 10,6 10,3 10,0 5,8
Относительное удлинение при разрыве, % 180 178 130 16 220
Класс горючести по UL-94
Стойкость к действию ионов V-0 V-0 V-0 V-0 V-1
меди при 150°С, ч >2000 >2000 >2000 >2000 900

Формула изобретения

Электроизоляционная композиция, содержащая сополимер этилена с винилацетатом, гидроксид магния, борат цинка, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит новолачную фенолформальдегидную смолу, полиэтиленовый воск, 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол – Ирганокс 1330 и бензолпропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидрокси-,2-[3-[3,5-бис(1,1-диметилэтил)-4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид – Ирганокс MD 1024 или Lowinox MD24 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гидроксид магния 40-70
Фенолформальдегидная новолачная смола 0,5-4
Борат цинка 1,5-5
Полиэтиленовый воск 2-5
1,3,5-Триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-
4-гидроксибензил)бензол – Ирганокс 1330 0,05-0,3
Бензолпропионовой кислоты 3,5-бис(1,1-диметилэтил)-
4-гидрокси-,2-[3-[3,5-бис(1,1-диметиэтил)-
4-гидроксифенил]-1-оксопропил]гидразид –
Ирганокс MD 1024 или Lowinox MD24 0,1-0,5
Сополимер этилена с винилацетатом Остальное

Categories: BD_2265000-2265999